Löpning • Avancerad träning • 174 inlägg • 11023 visningar •

Stegfrekvens & "allmänna rekommendation"

Pet
1978 • Lolapalooza
#1
•
24 maj 2012 - 22:12
Gilla
Vill bara säga att jag velade en del om vilken forumdel som var lämpligast, jag chansade på det här eftersom stegfrekvensen kanske är en av de saker de flesta först börjar fundera på efter ett tag. I alla fall.... I nästan samtliga fall jag hör om stegfrekvensen i löpning tycker jag mig höra en allmän rekommendation om att 180 bpm skulle vara den "optimala" frekvensen. Det jag undrar lite är i vilka distanser vi talar om då? En optimal stegfrekvens för en 400 meters löpare kan ju knappast vara samma som för en marathonlöpare. Jag antar att vi talar om medeldistans eftersom det väl är den vanligaste löpformen för fritidsmotionärer idag. Är det någon som vet var man kan hitta lite siffror på vilken stegfrekvens som är vanligast eller "mest opti" för olika distanser? En annan sak jag också funderat på är vilken frekvens ex toppskiktet av marathonlöpare på elitnivå ligger på? Marathon är ju långdistans men jag har väl svårt att föreställa mig att ex Haille mfl ligger och traskar runt 180 Bpm? Eller är det jag som fått om bakfoten?
< < < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > > >
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#101
•
30 maj 2012 kl 22:58 Redigerad 30 maj 2012 kl 23:16
Gilla
Re OLdboy

" I medvind behövs INGENTING för att kroppen ska fortsätta att förflytta sig framåt, kroppen befinner sig fritt flygande(fallande) i luften men vi måste ca tre ggr/s se till att det finns en fot på plats att studsa uppåt på, för varje steg. Att hålla snurr på fötterna kräver mycket energi, ungefär 70% av löpenergin går åt till detta, 30% till studsandet och försumbart lite till luftmotståndet i många fall. "

Jag håller med om att inget utom luften bromsar framåtrörelsen under den markkontaktfria tiden..
Men annars glömmer du, eller "definierar bort" det faktiskt fysikaliska arbetet med tyngdpunkten i origo som kroppens löprörelsemoment alstrar "i luften" .

Det ÄR oxå mekaniskt arbete i fysikens mening,(och som i sin tur ger desto större kroppslig energiåtgång pga den låga verkningsgraden). Det är ingen punktformig massa i fritt fall som flyger utan en förhoppningsvis ännu levande löpare som jobbar intensivt även i luften :-).
Den punktformiga massan kan t ex kastas eller dras vidare mot målet efter markkontakt medan löparen pga sin konstruktion fortsätter välja löpningen.

Att träta om vad som är fysikaliskt arbete är väl lite onödigt egentligen.

Såvitt jag vet är det t ex kraften skalärt vägen i form av en integral F ds över dess verkande sträcka.
För att kroppens inre arbete ska kunna pågå krävs en massa olika muskelkrafter som agerar. Integralen över alla krafterna med avseende på vägriktningen ger en summa av just det fysikaliska arbetet .

På motsvarande sätt ger en integral över alla verkande egna krafter i höjdriktningen en summa av det vertikala arbetet.

-------------------

I övrigt håller jag med om de ungefärliga relativa värdena avseende kroppens energiförbrukning för de strikt framåtflyttande och vertikala rörelserna.

Med mitt sätt att se enligt ovan på det fysikaliska arbetet fås troligen i storleksordning samma relativa fördelning mellan vertikalt och horisontellt arbete men med mycket lägre absolutnivåer pga den låga verkningsgraden.


Re Henrik

Nej lådexemplet visar att det krävs en yttre kraft att förflytta lådan i konstant fart.

Likheten med löparen är att det i båda fallen finns ett motstånd som bromsar rörelsen och som ständigt eller nästan ständigt måste övervinnas för att farten ska hållas relativt jämn..

Löparen släpar sig visserligen inte fram (även om många - inte här förstås - kanske ´kommer se ut så på slutet av maran i övermorgon :-) )





Olof Reimer
1959 • Saltsjö-Boo
#102
•
30 maj 2012 kl 23:08
Gilla
Oldboy, jag är inte så övertygad om att du har rätt...
Om man tittar på geparder och greyhounds som har riktigt flexibla ryggar, så tror jag att ryggkrökningarna och sträckningarna ( förutom att bidra till frånskjutet) gör att tyngdpunkten får en mer rak bana.
Likaså tror jag att en viss höftrullning (hos människor) bidrar till att minska tyngdpunktens vertikala svängningar (ännu mer markant vid tävlingsgång förstås)

Rent intuitivt alltså.. säker är jag inte :)

Bo Engwall
1955 • Uppsala
#103
•
30 maj 2012 kl 23:12
Gilla
Re Olof

Jag håller med. Intensivt muskelarbete i geparder etc kan ge enorm fart (även om det torde vara anaerobt och därför kortvarigt race).
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#104
•
31 maj 2012 kl 06:40
Gilla
Angående löparens och gepardens tyngdpunkts rörelser bör jag förtydliga att den inte kan påverkas för den då pågående svävarfasen i varje stegcykel (bortsett från kanske tänkbar väldigt liten teoretisk påverkan via luftens turbulens så att luftmotståndet i höjdled förändras och/eller så att det minskar genom att kroppens horisontella tvärsnittsyta minskar genom muskelrörelser vilka båda borde kunna påverka krafter under tid i luften och därmed vertikalrörelsen för tyngpunkten indirekt).

Däremot kan man se kroppens inre fysikaliska muskelarbete i alla riktningar även i svävarfasen som dess i viss mån valda påverkbara valda rörelser för att någorlunda effektivt förbereda och sedan fullgöra stegcykeln under markkontaktfasen. Det innebär att tyngdpunktsrörelsen i kommande svävarsfas kan påverkas.

Peter Andersson
1965 • Eksjö
#105
•
31 maj 2012 kl 08:13
Gilla
Jag hade en mattelärare som påpekade att "i naturen finns inga perfekta cirklar och inga perfekta raka linjer". Ni har en mycket intressant diskussion, men den verkar ha hamnat på ett perfekt teoretiskt platt underlag som inte existerar i verkligheten (även om banlöpning och asfalt etc kan komma tillräckligt nära för att den skall vara relevant).

Vad jag vill komma till är att om man drar det till extremer åt andra hållet, med lutningar, låt oss säga 45-60° nedförsbacke eller 45-60° uppförsbacke, så är det väl uppenbart att man bromsar innan fotisättning i branta nedförbackar och att man inte gör det i uppförsbackar där man får vara glad om man orkar lyfta foten så högt att man kan sätta i den i något som ens förtjänar att fortfarande kallas ett löpsteg.

Därifrån blir ju frågan då om övergången från ingen inbromsning före fotisättning till full inbromsning före fotisättning följer något slags sinus/cosinus-liknande kurva med en nollpunktstangent i a) bara nollplanet, b) nära nollplanet, c) varierande kring nollplanet beroende på c1) individuell teknik, c2) hur trött man är, c3) hur mycket det dessutom blåser med- eller motvind samt d) och/eller om den individuella nollplanstangenten dessutom kan variera i bredd/utsträckning från t.ex initialt -3° till +3° lutning i början av ett lopp till bara 0° i mitten och sedan kanske inte alls i slutet när man är riktigt trött.
Andreas Edqvist Kissavos
1978 • Sollentuna
#106
•
31 maj 2012 kl 10:01
Gilla
Alltså, det är klart att det finns friktionskraft inblandat i löpningen. Det behövs inte att något släpas för att det ska finnas friktion inblandat. Rullfriktion är faktiskt det största möjliga värdet på friktionen som går att uppnå (det går snabbast att stoppa en cykel om man ser till att hjulen inte börjar glida/sladda), och löpning kan ses som någon form av ineffektiv rullfriktion med dåliga hjul :).

Vid varje steg måste man ta hjälp av friktionen mot underlaget för att ta sig framåt. Kraften tas från biomekaniskt arbete på olika sätt som jag inte kan något om.
Olof Reimer
1959 • Saltsjö-Boo
#107
•
31 maj 2012 kl 10:45 Redigerad 31 maj 2012 kl 10:45
Gilla
Jag ser en möjlighet att man kan påverka tyngdpunktens bana i flygfasen. Tyngdpunkten bana beskriver ju lägesenergin i kroppen, men borde det inte vara den totala energin läges+ rörelseenergi som ska vara konstant under flygfasen? Om man under flygfasen kan förändra rörelseenergin då borde även tyngdpunktens bana ändras.
Antag att man under flygfasen kastar bollar med full kraft neråt.. Då blir det ju en motreaktion som borde höja kroppens tyngdpunkt och förlänga flygfasen....
Precis efter frånskjutet accelereras foten upp mot rumpan. Foten ges alltså rörelseenergi uppåt och därför borde lägesenergin i kroppen minska något. När foten sen vänder/bromsas i sitt översta läge och accelereras neråt sker en höjning av kroppens lägesenergi.
Tänker jag rätt?
Mattias Grundelius
1972 • Lund
#108
•
31 maj 2012 kl 11:36
Gilla
Under flygfasen så kan du ändra kroppens form men kroppens masscentrum kommer följa en parabel om vi bortser från luftmotståndet. Jmf. med tex en höjdhoppare som när han passerar ribban har kroppens masscentrum utanför kroppen. Häcklöpparna fäller kroppen framåt för att inte behöva lyfta kroppens masscentrum mer en nödvändigt för att få benen över häcken.
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#109
•
31 maj 2012 kl 11:39 Redigerad 31 maj 2012 kl 11:40
Gilla
Re Andreas, ja ditt resonemang verkar inte direkt motsäga mina.

Re Olof På något sätt menar nog du oxå ungefär samma som jag i mina inlägg ovan även om jag inte orkar försöka förstå det helt i detalj nu.

Under PÅGÅENDE svävarfras kan man inte påverka tyngdpunktrörelsen utom möjlgen som jag skrev via ändrat luftmotstånd.

Men i stegfasen måste man kunna generera olika löpmönster som ger olika maxhöjd för tyngpunkten i svävarfasen.

Re Mattias. Håller med (med den teoretiska reservationen om luftmotståndspåverkan enligt ovan).

Oldboy
1952 • Danderyd
#110
•
31 maj 2012 kl 13:01
Gilla
@Bo (30/5 23:16): Jovistt är även det intre arbetet ett fysikaliskt arbete. Men integralen över alla horisontella krafter och motkrafter blir noll för kroppen återtar sin form i varje steg. Det är bara krafter som har yttre motkrafter som kan ge ett bidrag skilt från noll. Och de yttre krafterna är ju bara det försumbara luftmotsåndet i svävarfasen och i kontaktfasen dess motsats+eventuellt slöseri med bromsning och extra frånskjut.
Din eviga låda: den har ju friktion mot marken, helt irrelevant för löpning. Om fötterna släpar mot marken tar sulorna slut efter högst några kilometer. Vi har INTE någon annan bromsande kraft än luftmotståndet. Aristoteles trodde det men Newton bevisade motsatsen. Du behöver uppdatera dig, Bo!

(31/5 06:40 och 11:39) Det har betydelse hur man hanterar kontaktfasen. Men när man släppt marken kommer tyngdpunkten att beskriva precis samma parabel hur man än gjort, bestäms enbart av tid i luften och fart framåt eftersom det bara är ett växelspel mellan kroppens massa och tyngdkraften. Så med en given stegfrekvens är det bara hur stor del man är i marken som påverkar.
Vad gäller kroppens elasticitet som anses kunna ge tillbaka en del "landningskraft" som frånskjut vid lämplig stegfrekvens torde det vara sinuskurvor som beskriver idealtillståndet: fjädern spänns gradvis till sin maximala spänning i landningen varpå frånskjutet omedelbart påbörjas med omvänt förlopp. Det här stämmer inte med verkligheten, vilket kan bero på att vi måste skjuta till ny musklekraft till större delen i varje steg. Ser att jag behöver läsa på vad Cavanagh mätte upp (artikeln som Klas länkade till för länge sedan).

@Andreas. Jo, vi behöver friktion för att korrigera alla små avvikelser, alltså hålla balansen. För att accelerera och bromsa, ta kurvor och övervinna luftmotståndet. Inget annat. Rullfriktionen är ett specialfall av friktion i stillastående (i varje ögonblick är kontaktpunkten stillastående men vi byter kontaktpunkt hela tiden), friktion i rörelse - släpning - är lägre. Det är släpningen som ger förluster, friktion i stillastående, inklusive rullning, ger bara förluster p g a ojämnheter som deformeras. När skorna inte slirar har vi alltså idealt ingen friktionsförlust mot marken. Du skulle inte kunna springa barfota utan att bränna sönder fotsulorna om vi hade nämnvärda friktionsförluster mot marken.

Mattias verkar föredra koncisa tillrättalägganden, jag tackar för dem.

Olof, du är inne på något intressant när du talar om foten som släng kraftigt uppåt i frånskjutet, kanske återkommer till det senare, hinner/orkar inte fundera på det nu. Men när du talar om att summan av rörelseenergin och lägesenergin så är den bara konstant om du inte tillför något. När du låter löparen rycka i armar och ben tillför du muskelenergi som blir till inre rörelseenergi. Det andra jag inte orkar med just nu är det här med att man behöver räkna på varje kroppsdel för sig och krafterna däremellan om man ska vara noga. Impuls bevaras alltid men rörelseenergi kan förbrukas i växelverkan. Här finns mycket att grubbla över och räkna på.
Mattias Grundelius
1972 • Lund
#111
•
31 maj 2012 kl 13:02
Gilla
Om man bortser från luftmotståndet under flygfasen så blir maxhöjden för kroppens rörelse v^2/g, där v är den vertikala utgångshastigheten och g tyngdaccelerationen. Tiden för flygfasen blir 2*v/g.

Givet att vi vet tiden för flygfasen så kan den vertikala utgångshastigheten och maxhöjden beräknas enligt: v=g*t/2 och h=g*t^2/4.

Alltså så är höjden som kroppens masscentrum höjs endast beroende av kadensen och hur lång tid fotisättningen varar.
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#112
•
31 maj 2012 kl 14:30 Redigerad 31 maj 2012 kl 14:34
Gilla
Re Oldboy

"Vi har INTE någon annan bromsande kraft än luftmotståndet."

Menar du att en löpare som springer i nära konstant fart på en horisontell väg t ex 1 km inte bromsas i löpriktningen i varje stegfas av en kraft som måste balanseras (av muskelkraft) för att upprätthålla löpningen i ungefär konstant fart ?

Re Mattias. Ja jag får samma algebraiska resultat efter utnyttjande av sambanden för rörelseenergi och lägesenergi när t betecknar tiden både för uppåt- och nedåt-svävarfasen.

Man kan inte påverka tyngdpunktörelsen under just den flygfasen, men kan påverka NÄSTA flygfas höjd genom löpteknikens muskelarbete i nästa markkontaktfas.

Thomas Strömquist
1969 • Stockholm
#113
•
31 maj 2012 kl 14:31
Gilla
Men vänta... om det *enda* som bromsar kropen vid konstantfartslöpning är luftmotståndet (som är i sammanhanget försumbart) så måste ju den enda vettiga slutsatsen vara att göra flygfasen så lång som möjligt eller? Om jag tappar obetydligt mer rörelseenergi med 2 m långa kliv än vad jag gör med 1 m så behöver jag i första fallet göra av med obetydligt mer energi per steg, men tar hälften så många steg. Vart gick jag vilse nu då?
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#114
•
31 maj 2012 kl 14:36
Gilla
Re Thomas

Men det som är sagt fel att kroppen inte bromsas av något annat än luftmotståndet :-)
Linus Gustafsson
1972 • Söderhamn
#115
•
31 maj 2012 kl 15:00
Gilla
Varje fotnedslag bromsar energin framåt om du inte lägger energi för att få foten att skjuta ifrån. Ta en pinne och kasta den vertikalt och se vad som händer när en av ändarna träffar marken. Om det nu inte var så att vi faktiskt använde energi vid varje nedslag för skjuta ifrån skulle det ta stopp. Dessutom försvinner det en mängd energi rakt ner i marken vid varje fotnedslag.
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#116
•
31 maj 2012 kl 15:12 Redigerad 31 maj 2012 kl 15:12
Gilla
Re Linus

Men Oldboy hävdar ju att "Vi har INTE någon annan bromsande kraft än luftmotståndet. Aristoteles trodde det men Newton bevisade motsatsen"

MVH / trots allt Newtonfan
Mattias Grundelius
1972 • Lund
#117
•
31 maj 2012 kl 15:38
Gilla
Min beräkning utgår från att kroppen är på samma höjd när foten lämar marken som när nästa fot landar.

Den enda yttre kraft som skall övervinnas är luftmotståndet. Om ens löpteknik är sådan att man bromsar vid varje fotisättning så måste givetvis det tillföras mer kraft vid frånskjutet för att kompensera för denna inbromsning.

Det var här denna tråd startade, dvs att man skall jobba för att minimera frånskjutet för att förbättra sin löpekonomi.

Högre kadens ger mindre kraft i frånskjutet då man inte behöver lyfta kroppen lika mycket. Samt att man inte behöver sätta i foten lika långt fram i landningen vilket gör det lättare att inte bromsa kroppens horisontella rörelse vid fotisättningen.
Bo Engwall
1955 • Uppsala
#118
•
31 maj 2012 kl 15:48 Redigerad 31 maj 2012 kl 15:51
Gilla
Re Mattias

"Den enda yttre kraft som skall övervinnas är luftmotståndet. Om ens löpteknik är sådan att man bromsar vid varje fotisättning så måste givetvis det tillföras mer kraft vid frånskjutet för att kompensera för denna inbromsning."

Det är i så fall en definitionsfråga vad man menar med (yttre) kraft.

Jag tycker din och Oldboys definition är dålig och kan tolkas som att det inte åtgår krafter i löpriktningen för att springa med nästan jämn fart, för det gör det och den samlade energin som åtgår för det är mycket större än det rena "studsarbetet" i vertikalled.


Mattias Grundelius
1972 • Lund
#119
•
31 maj 2012 kl 16:29
Gilla
Den största delen av energin går åt till att snurra runt benen så att det alltid finns en fot att landa på. Denna energi ger ingen fart framåt men den är nödvändig för att vi skall kunna lägga till lite extra energi för att få fart framåt och övervinna luftmotståndet eller lyfta kroppen uppåt vid backlöpning.
Oldboy
1952 • Danderyd
#120
•
31 maj 2012 kl 16:51 Redigerad 31 maj 2012 kl 16:52
Gilla
@Thomas: rätt tänkt! Men det som blev fel är att den mesta energin faktiskt går åt till att hålla oss "flygande" genom 1) studsandet (den mindre delen, kanske 30%) och 2) kroppens inre arbete som går åt för att KUNNA studsa, dvs ha en fot på plats inför varje nedslag. Med tillräckligt snabba ben kan man ta 2m långa steg, det gör Haile och grabbarna! Men vi andra klarar inte att hålla 180 steg/minut om de ska vara 2m långa. Jag börjar ana var det brister, se nedan.

Bo, nu ger jag snart upp om dig och din antika uppfattning om elementär mekanik, à la Aristoteles - det är den vi känner intuitivt så de flesta delar din syn men med öppet sinne och nyfikenhet får man Newtons insikter om att en kropp fortsätter med konstant fart i sin rörelseriktning så länge den inte påverkas av en kraft utifrån (Newtons första lag http://sv.wikipedia.org/wiki/Newtons_r%C3%B6relselagar).
Löpning går ut på att hålla kroppen i flygfas. Nettokraften framåt motsvarar exakt luftmotståndet.
I artikeln av Cavanagh http://tinyurl.com/cshhqhy
visas diagram över uppmätta kontaktkrafter över tiden längs med foten, tvärs foten och i höjdled. Klas och jag skulle gärna se att krafterna längs och tvärs foten vore noll hela tiden eftersom de inte behövs rent mekaniskt (i medvind) men det är de tydligen inte. Däremot framgår det rätt tydligt av diagrammen på sidan 402 i artikeln att de i genomsnitt (eller integrerat) är så nära noll vi kan se. Alltså ingen nettokraft som bromsar in under kontaktfasen och heller ingen nettokraft som driver framåt. Däremot tydligen en inbromsning i landningsfasen och en accelererande kraft i frånskjutet. Det kan vara så att det är effektivare att ta spjärn en del mot marken när foten ska bromsas än att ta spjärn bara mot kroppen för samma sak, trots att detta då kostar i form av ett kraftigare frånskjut. Romanov, Klas och jag kan ha fel. Men filmsnutten med "Romanov running on ice" visar att det dock är möjligt att hålla bra fart utan att det KAN finnas så mycket kraft att driva fram med.
Fortfarande gäller att kroppen fortsätter i sin fart och riktning om man inte kan ta spjärn mot något annat (tyngdkraften drar förstås nedåt hela tiden).

Mattias förstår hur det hänger ihop och kan dessutom räkna vilket jag inte orkat med.

Bo, med en yttre kraft menar jag och Mattias en kraft som inte verkar mellan kroppens delar utan som verkar mellan kroppen och något annat - t ex marken eller luften eller jorden (tyngdkraften). I flygfasen har du tyngdkraften och det ynkliga luftmotståndet, i kontaktfasen dessuton kontaktkrafterna mellan foten och marken. De senare är uppmätta på ett antal löpare av Cavanagh som nämnts ovan.

@Linus, i praktiken verkar det vara så att man låter foten bromsas i nedslaget (se Cavanaghs mätningar) men det är inte nödvändigt (se Romanov running on ice på youtube). Och vi behöver inte lägga ner kraft på att skjuta ifrån i landningen, bara styra fotrörelsen så att den inte bromsar. Det ytterst lilla frånskjut vi verkligen måste ha är bara för att övervinna luftmotståndet - som är noll vid lätt medvind.
Eftersom löpare tydligen brukar bromsa och skjuta ifrån i varje steg är det förmodligen effektivare än att se till att landningen sker med bara vertikala krafter, vi har ju kommit fram till att den dominerande delen av energin används för att ge kroppen rätt form vid varje fotnedsättning så en liten besparing där kan få kosta (lite mindre) nån annanstans.
< < < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > > >
Endast registrerade medlemmar kan posta inlägg till forumet. Registrera dig här eller logga in ovan.